JPH0351875A - ホログラムの製造方法 - Google Patents

ホログラムの製造方法

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JPH0351875A
JPH0351875A JP18600689A JP18600689A JPH0351875A JP H0351875 A JPH0351875 A JP H0351875A JP 18600689 A JP18600689 A JP 18600689A JP 18600689 A JP18600689 A JP 18600689A JP H0351875 A JPH0351875 A JP H0351875A
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康男 山岸
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剛 石塚
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(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概 要] ホログラムの製造方法に関し、 特に感度及び光透過性にすぐれたホログラムを再現性良
く得ることを可能ならしめる方法を提供することを目的
とし、 下記の工程: カルバゾール環を単位構造中に有する重合体及び有機ハ
ロゲン化合物を含んで構成される記録担体を光の干渉パ
ターンに露出してホログラム潜像を形戒する工程、 前記露光後の記録担体を30分間〜1週間にわたって放
置する工程、および 放置の完了後、前記記録担体を引き続き脱色および/ま
たは現像する工程、 を含んでなるようにtlrfcする。
〔産業上の利用分野〕
本発明はホログラムの製造方法に関する。本発明は、さ
らに詳しく述べると、カルバゾール環を含む重合体をホ
ログラム材料(以下、特に“゜記録担体”とも呼ぶ)と
して用いた体積位相型ホログラムの製造方法に関する。
本発明による製造方法では、特に感度及び光透過性にす
ぐれたホログラムを再現性良く得ることができるので、
ホログラムの利用範囲を大幅に拡大することができる。
〔従来の技術〕
ホログラムは複数の可干渉性の光の干渉パターンを記録
したもので、記録時の一方の光束を当てて記録時の他の
光束を再生する技術であることは周知の通りである。ホ
ログラムは、当初、立体写真技術として発展してきたが
、レンズやプリズム、稟ラーといった従来の光学部品の
機能をホログラム膜に集約できることから、最近では新
しい光学素子としてバーコードリーダやレーザプリンタ
などのレーザ走査系や、ヘッドアップディスプレイのコ
ンバイナなどへ適用されつつある。
ここで、ホログラム光学素子を構戒する記録材料及び製
造方法の必要条件は、 ■ 可視光レーザで記録できること、 ■ 高感度であること、 ■ 回折効率が高いこと、 ■ 無色透明で光透過率が高いこと、 ■ 耐環境性に優れていること、 ■ 膜にクランク等の欠陥の無いこと、などである。
ホログラム記録用感光材料としては、通常の写真材料に
使用されている銀塩に漂白処理を施したものや、重クロ
ム酸ゼラチンが使用されている。
これらの銀塩や重クロム酸ゼラチンはほぼ可視光の“全
域にわたって高い感度を有するものの、ゼラチン膜を結
合剤として用いるために耐湿性、耐熱゛性、耐光性など
の耐環境性が低いという問題がある。
これらの問題を解決することを目的として、カルバゾー
ル環を含む重合体を基材′樹脂として含有しかつこれに
組み合わせて光反応開始剤としての有機ハロゲン化合物
を含有する高分子ホログラム記録材料が提案されている
。例えば、特公昭55一31453号公報には、光散乱
パターン及びレリーフパターンの形成に有用な、従来の
ホトレジストの低感度を改良した新規な感光体が開示さ
れている。
カルバゾール環を含む重合体のホログラム製造プロセス
は、従来の重クロム酸ゼラチンのそれと類似しており、
まず干渉露光によって膜内に干渉縞に対応した分子量分
布が形威される。次に分子量分布に従ったホログラム潜
像を現像するのであるが、その前にホログラム露光の乾
板をカルバゾール環を含む重合体に対して適度な溶解性
を持つ溶媒で処理して増感剤や架橋剤、光反応開始剤な
どを除去する(この処理を特に脱色処理と呼ぶ).処理
工程で脱色液として使用する溶媒としては、例えば、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベン
ゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、1.2−ジ
クロロエタン、l,2−ジクロロエチレン、トリクロロ
エチレン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルアル
コール、エチルアルコール、ブチルアルコール、プロビ
ルアルコール、イソプロビルアルコールなどがあり、こ
れらの溶媒は単独または混合して使用できる.現像は、
2種類の特性の異なる溶液で処理して行う.まず、例え
ばベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロ
ベンゼン、ジクロロベンゼン、クメン、フェノール、ク
レゾール、ペンジルアルコール、ペンジルクロライド、
α−メチルナフタリンまたはこれらの溶媒の混合液等の
、カルバゾール環を含む重合体を膨潤せしめ得る溶解性
を持った良溶媒である第1の溶液で処理して膜を膨潤さ
せる。膜の膨潤後、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、シクロヘキサン、メチルアルコール、エ
チルアルコール、プロビルアルコール、イソプロビルア
ルコール、アξルアルコール、ジエチルエーテル、メチ
ルエチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、酢
酸メチル、酢酸エチル等のカルバゾール環を含む重合体
の貧溶媒である第2の溶液で処理することにより、露光
パターンに従った屈折率変化を発生させる。
このようにして、体積位相型のホログラムが形或できる
また、低沸点の良溶媒と高沸点の貧溶媒の混合液を用い
ることで、一回の処理で現像を完了することもできる。
カルバゾール環を含む重合体に対する艮溶媒と貧溶媒の
混合液で、露光したカルバゾール環を含む重合体の膜を
膨潤させる。膨潤の度合は、良溶媒及び貧溶媒の種類や
組成比で調整できる。この液で膜の膨潤後、基板をゆっ
くり引き上げる。良溶媒として沸点の低いものを用いる
と、先に良溶媒が気化して貧溶媒が残留し(貧溶媒の濃
度が高くなり液全体のカルバゾール環を含む重合体に対
する溶解性が低下する)、カルバゾール環を含む重合体
が析出して貧溶媒と分離する。
その後、貧溶媒が気化した跡が空隙となってホログラム
が形戒される。現像液に使用する低沸点良溶媒としては
、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素
、1.2−ジクロロエタン、1.2−ジクロロエチレン
、トリクロロエチレン、ヘンゼン、テトラヒドロフラン
、テトラヒドロビランなどがあり、これらの溶媒も単独
または混合して使用できる。高沸点貧溶媒としては、ヘ
プタン、オクタン、ノナン、デカンなどのパラフィン系
炭化水素やブチルアルコール、プロビルアルコール、イ
ソプロビルアルコールなどのアルコール類を単独または
混合して利用できる。
先に述べた脱色処理を現像前に行うのが好ましいが、こ
れを省略してもホログラムは作製できる。
この場合、増感剤や架橋剤、光反応開始剤の除去は現像
時に同時に行われることになる。
しかし、以上に述べたどのプロセスでホログラムを作製
しても、もしも光反応開始剤としての有機ハロゲン化合
物として例えば沃素化合物を用いると、現像後、光照射
量が増すに従って有機ハロゲン化合物が分解し、緑色を
呈するようになり、ホログラムの透明性が低下するとい
う問題がある。
この原因については、光反応開始剤の分解生底物の沃素
がカルバゾール環を含む重合体と電荷移動錯体(CT錯
体)を形成し、ホログラムが着色するためと考えられて
いる。カルバゾール環を含む重合体と沃素のCTtI体
の構造についての詳細は不明であるが、カルバゾール環
の窒素が十に分極し、沃素イオン(■一)と錯体を形成
しているか、または沃素−アミロースCT錯体(シ8上
4■一力』ILI1L−J alk n V o 1 
. 3 6 . p 17 9 9 + 19 8 7
を参照)からの類推で沃素イオンが隣合うベンゼン環の
間に入った構造をとっているものと考えられる。
さらに、感度についてもばらつきが大きいという問題が
あった。この原因の一つには、カルバゾール環を含む重
合体が光反応開始剤(有機ハロゲン化合物)で光反応を
する時、その反応時間により、その光反応の進み具合に
ばらつきが生じるためと考えられる。
〔発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、上記したような従来の技術の問題点を
解決して、特に感度及び光透過性にすぐれたホログラム
を再現性良く得ることを可能ならしめる方法を提供する
ことにある。
(課題を解決するための手段〕 上記した目的は、本発明によれば、下記の工程:カルバ
ゾール環を単位構造中に有する重合体及び有機ハロゲン
化合物を含んで構成される記録担体を光の干渉パターン
に露出してホログラム潜像を形戒する工程、 前記露光後の記録担体を30分間〜1週間にわたって放
置する工程、および 放置の完了後、前記記録担体を引き続き脱色および/ま
たは現像する工程、 を含んでなることを特徴とするホログラムの製造方法に
よって達或することができる。
本発明の製造方法において、記録担体は、その基材樹脂
としてカルバゾール環含有重合体を含有する。カルバゾ
ール環含有重合体は、この技術分野において一般的に用
いられているもののなかから任意に選ぶことができ、例
えば、ポリビニルカルバゾール、ビニルカルバゾール共
重合体、ハロゲン置換ビニル力ルバゾールなどを包含す
る。記録担体はまた、このカルバゾール環含有重合体と
組み合わせて、架橋剤及び光反応開始剤として作用し得
る有機ハロゲン化合物、好ましくは有機沃素化合物、例
えばヨードホルムなどを含有する。
有機ハロゲン化合物の量は所望とする結果や使用する反
応条件などに応じて広く変更することができる。さらに
また、記録担体は、必要に応じて、この技術分野におい
て一般的に用いられている各種の添加剤、例えば、有機
ハロゲン化合物以外の架橋剤及び光反応開始剤、色素等
の増感剤、その他を任意に含有することができる.これ
らの添加剤の使用量も広く変更することができる。
記録担体は、それを適当な基板上に或膜した後、ホログ
ラム潜像の形戒のために例えば三光束干渉光学系などで
光の干渉パターンに露出する。ここで、例えばアルゴン
レーザ光などを露光源として用いることができる。
上記の干渉露光後であって現像の前、干渉露光により開
始させた光反応をある程度まで進行させるために30分
間〜l週間にわたって記録担体を放置する。所定の放置
時間の経過後に、記録担体を現像する。この工程は、従
来常用の技法を用いて、例えば先に列挙した溶媒を用い
て一液処理法あるいは二液処理法で行うことができる。
また、必要に応じて、そして好ましくは、この現像工程
に先がけて脱色処理を行う。この脱色工程も従来常用の
技法及び溶媒を用いて行うことができる。以上のような
一連の工程を経て、所望とするホログラムを得ることが
できる。
〔作゛ 用] 本発明では、カルバゾール環を単位構造中に含む重合体
、例えばポリビニルカルバゾールと有機ハロゲン化合物
、例えば沃素化合物とを含んで構成される記録担体を用
いて、まず干渉露光で光反応を開始した後、すぐに電荷
移動(CT)錯体を除去しようとすると、感度が低下す
るばかりでなく、このCT錯体を除去するのが困難にな
り、ホログラムの透明性が低下することがわかった。と
ころが、干渉露光した後、30分〜1週間後にCT錯体
を除去すると、感度も高くなり、再現性の良いホログラ
ムが得られ、さらにCT錯体を完全に除去できるため、
ホログラムの透明性が向上することがわかった。また、
放置を1週間以上行うと回折効率が低くなることもわか
った。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例によってさらに説明する。
例一」一 テトラヒドロフラン40g1モノクロロベンゼン40g
および0−ジクロロベンゼン40gの混合液に基材樹脂
としてのポリビニルカルバゾール(分子量800, 0
00) 10 gを溶解し、得られた溶液にさらに少量
のヨードホルムおよび増感剤を加えて感光液とした。こ
の感光液をガラス基板上にスピンコート法により塗布し
て、膜厚10−の感光膜を有する記録担体を形成した。
この感光膜にアルゴンレーザ光(波長488nm)を担
体の両側から照射して、三光束干渉露光光学系で反射型
ホログラムを潜像として記録した。
露光の完了後、引き続く脱色工程を直ちに実施しないで
、記録担体を30分間(第1例)及び1週間(第2例)
そのま\放置した。
所定時間の放置が完了した後、記録担体をベンゼンで脱
色処理して未反応のヨードホルム、増感剤等を除去した
。記録担体を乾燥窒素雰囲気中でしばらく放置した後、
ジクロロメタン、n−オクタン及びブチルアルコールの
混合液を用いて一液処理方法で現像を行った.第l例及
び第2例とも、感度及び光透過性にすぐれたホログラム
が再現性良く得られた。作製したホログラムの露光量と
作製波長で再生した場合の回折効率の関係を第1図に、
そして露光後脱色までの時間を1週間とした時の波長と
分光透過率との関係(露光量を変更)を第3図に、それ
ぞれプロットする。
開−1 本例は比較例である。
前記例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較
のため、干渉露光の完了後すぐに脱色処理を試みた。例
lに較べて回折効率等の特性の劣ったホログラムが得ら
れた。前記例1の場合と同様に、作製したホログラムの
露光量と回折効率の関係を第1図に、そして波長と分光
透過率との関係(n光量を変更)を第2図に、それぞれ
プロットする。
皿−走 本例は比較例である。
前記例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較
のため、干渉露光後脱色までの時間を2週間とし、その
間記録担体を放置した。前記例2の場合と同様、回折効
率等の特性の劣ったホログラムが得られた。前記例1の
場合と同様に、作製したホログラムの露光量と回折効率
の関係を第1図にプロットする。
第1図〜第3図にプロットした結果から、次のような事
実が明らかである: 露光後皿腺負 作製したホログラムの露光量と作製波長で再生した場合
の回折効率の関係(第1図)から、低露光領域で回折効
率が低く感度の低いことがわかる.また、回折効率の高
くなる高露光領域では光透過率が低下していることもわ
かる。第2図に示す高露光領域の分光透過率から、67
0r++++付近の透過率の低下はポリビニル力ルバゾ
ールと沃素の電荷移動錯体( c ’r tit体)の
吸収に関与しているものであり、CTtt体が完全に除
去されていないことがわかる。
30′  、 l・,U・ 作製したホログラムの露光量と作製波長で再生した場合
の回折効率の関係(第1図)から、露光後即脱色の場合
よりも、低露光領域で回折効率が高くなり感度が高くな
っていることがわかる。露光後脱色処理まで30分間放
置したものと1週間放置したものではほぼ等しい特性を
示すこともわかる。また、第3図から、第2図に存在し
た高露光領域の670nm付近の透過率の低下は見られ
ないこともわかる。これは、脱色処理でCT錯体が完全
に除去されたものと考えられる。
露光』4社旧劃此色 作製したホログラムの露光量と作製波長で再生した場合
の回折効率の関係(第1図)から、露光39分後、1週
間後脱色の場合と較べると、高露光領域でも回折効率が
低くなっており、高い回折効率を得にくくなっているこ
とがわかる。
〔発明の効果] 本発明によれば、従来の製造方法と較べて、感度及び光
透過性にすぐれたホログラムを再現性良く得ることが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、回折効率に及ぼす露光量の影響をいろいろな
放置時間(露光後脱色までの時間)についてプロットし
たグラフ、 第2図は、露光後即脱色を行った場合の分光透過率の波
長による変化をプロットしたグラフ、そして 第3図は、露光後1週間で脱色を行った場合の分光透過
率の波長による変化をプロットしたグラフである。 回折効率に及ぼす鱈光量の影響 第1 図 分光透過率の波長による変化 分光透過率の波長による変化

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記の工程: カルバゾール環を単位構造中に有する重合体及び有機ハ
    ロゲン化合物を含んで構成される記録担体を光の干渉パ
    ターンに露出してホログラム潜像を形成する工程、 前記露光後の記録担体を30分間〜1週間にわたって放
    置する工程、および 放置の完了後、前記記録担体を引き続き脱色および/ま
    たは現像する工程、 を含んでなることを特徴とするホログラムの製造方法。
JP18600689A 1989-07-20 1989-07-20 ホログラムの製造方法 Expired - Lifetime JP2741718B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH074169A (ja) * 1993-06-16 1995-01-10 Daisho Shinki Kk 拡底装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH074169A (ja) * 1993-06-16 1995-01-10 Daisho Shinki Kk 拡底装置

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